JPS61119777A

JPS61119777A - ポリエステル繊維用紡績油剤

Info

Publication number: JPS61119777A
Application number: JP59240594A
Authority: JP
Inventors: 章木村
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1984-11-16
Filing date: 1984-11-16
Publication date: 1986-06-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は高速紡績工程に適したポリエステル繊維用紡績
油剤に関するもので、更に詳しくはポリエステル−綿、
ポリエステル−レーヨン、ポリエステル−毛、ポリエス
テル−麻等の混紡またはポリエステル１００％での紡績
に使用されるポリエステル繊維に付与する油剤に関する
ものである。

〔従来技術〕

近年、合成繊維等の紡績業界においては加工コストの低
減のために省力化への対応が急がれ、高速紡績に適した
紡績油剤が望まれているが、これまで充分満足できる紡
績油剤は未だ出現していない。

一方、合成繊維は木綿やウールに比較して滑らかな表面
を有しているために従来用いられてきた油剤では紡績工
程を５ま（通過せず、カード工程でのシリンダー捲付や
線条ａ−クー捲付等が起こり易（、特に昨今のように省
エネルギーという時代的背景において温調条件の緩和等
という問題から温調条件や環境変化に鈍感な紡績油剤が
強く望まれている。

一般にこれまでよく知られた合成繊維等の紡績油剤は平
滑性と訓電性を兼ね備えたような配合油剤を用いるのが
普通である。そして平滑性の成分としては動植物油、鉱
物油、脂肪酸エステル系化合物、または脂肪族の隅級ア
ルコールあるいは多価アルコールの脂肪酸エステルの酸
化エチレン、酸化プロピレンあるいは両者の付加物から
なる非イオン活性剤が用いられ、一方、暗室防止剤とし
てはアルキルスルホネート、アルキルサルフェート。

アルキルアミンの酸化エチレン付加物、第４級アンモニ
ウム塩のようなカチオン活性剤あるいはアルキルベタイ
ン型の両性活性剤が用いられる。そして普通はこれらの
成分が組み合わされて紡績油剤として使用されるわけで
ある。−しか己、一般に非イオン活性剤や動植物油、鉱
物油または脂肪酸エステル類等の単独あるいは配合系で
は、王と１−て繊維−繊維間の摩擦を大きくして集束性
を高める事はよく知られているが、紡績における開繊工
程や線条工程などにおいてゴムローラーや金属ローラー
等の上に粘着物が付着してローラー捲付の原因になった
り、さらによ（ない事には訓電性を悪化させて紡績工程
のトラブルな増大させることがある。

一方、アニオン活性剤は一般にアルカリ金属塩として用
いられ、制電性の良好なものが多いが、温湿度変化に対
してその性状の変化が非常に大きく、低湿度では油剤の
粘着性が小さいためＶこローラー捲付が少ないが、高湿
度になるとローラー捲付が急激に増加して紡績トラブル
となる事がよく知られている。

また、カチオン活性剤は一般に訓電性がすぐれ、低湿度
でもすぐれた制電性を有する事が知られているが、吸湿
性が太きいために湿度便化に対して敏感で、高湿になる
とローラー捲付を生じやす（なる。

両性活性剤はカチオン活性剤と同様に制電性がすぐれ、
低湿度でもすぐれた制電性を有するが、吸湿性が太きい
ためにローラー捲付を生じたり、加熱によって繊維が黄
変する欠点が知られている。

紡績性が比較的良好なものとして、アルキルホスフェー
ト塩が近年よ（用いられるようになった。このアルキル
ホスフェート塩は通常、アルカリ金属塩（特にカリウム
塩）として使用され、高い制電性能、適度な平滑性。

優れた極圧作用を有し、また狭い範囲内の温湿度条件下
においてはａ−クー捲付が少ない等の長所を持つことか
ら、紡績油剤の重要なコンポーネントとして広（用いら
れている。

しかし、アルキルホスフェート塩はこのような長所を持
つ反面、低湿度における訓電性がやや不充分であり、ま
た繊維の集束性が良（ない事、更に他のアニオン活性剤
と同様に高湿度で粘着性が大きくなって紡績工程での捲
付を増大させる等の欠点も同時に持っている。

七のため、アルキルホスフェート塩のこれらの長所を活
かしつつ、同時に欠点を改良した紡績油剤が強（望まれ
、この目的に沿った改良の試みはアルキルホスフェート
塩自体及びアルキルホスフェート塩を含む油剤組成の双
方から追求されてきた。

アルキルホスフェート塩自体の改良技術としては、例え
ばポリオキシエチレンが付加された、側鎖を有する合成
アルコールから合成されたアルキルホスフェ−）　（％
公昭５０−３０１９９号公報参照）、アルキル基の平均
災素数が１２〜１５でアルキル基中のノルマル含有率が
６０〜９０％であるアルキルホスフェート金属塩（特公
昭５２−３１９９９号公報参照）、メチル分解されたア
ルキルホスフェート塩（特公昭５０−１９５号公報参照
）、あるいはジエステルよりもモノエステルアルカリ金
属塩を多（含むアルキルホスフェート塩（特公昭４２−
１１４８０号公報参照）等が知られている。

しかし、これら開示技術のフルキルホスフェート塩類に
おいては制電性能あるいは繊維の集束性等は改善される
が、反面、粘着性が増大したり、あるいは紡績工程上の
スカムが著しく増加する欠点が生じ、その改良程度は未
だ不充分である。このようにアルキルホスフェート塩自
体の改良のみでは高度な性能が要求される最近の紡績事
情に対応できる紡績油剤を得ることは、現在の所、困難
と考えられる。　　　　　１そこで従来公知のアルキルホスフェート塩または改良さ
れたアルキルホスフェート塩に他の界面活性剤等を併用
した配合油剤技術による改良の試みがなされてきた。こ
の技術は併用する成分の種類や組成にもよるが、アルキ
ルホスフェート塩の欠点な併用成分によって補う事がで
きるため、一般にアルキルホスフェート塩自体の改良よ
りも有効である。

こりずの開基された公知技術としては例えば次のような
ものがある。特開昭５５−１４２７６９号公報ではＮ−
アシルザルコシン酸塩とホスフェート系界面活性剤とを
併用する油剤、前記の特公昭５２−３１９９９号公報で
はアルキル基の平均炭素数が１２〜１５でアルキル基中
のノルマル含有率が６０〜９０％であるアルキルホスフ
ェート金属塩を主成分とする油剤、特開昭４８−３３１
９３号公報ではアルキルホスフェートカリウム塩４０〜
６０重ｆｃ％にポリオキシアルキレンエーテル又はポリ
オキシアルキレンエステル２０〜４０重葉係と脂肪酸エ
ステル１０〜３０Ｍ蓋チ等を配合した油剤が提案されて
いる。一方、本発明者らは同様の改良技術として平均炭
素数８〜１６のアルキルホスフェートアルカリ金属５５
重量係以上にポリオキシエチレンを５〜２０モル付加し
たアルキルアミン塩な配合した油剤（％開昭５４−１５
６８９３号公報参照）、平均炭素数８〜１６のアルキル
ホスフェートアルカリ金属とプロピレンオキシドとエチ
レンオキシドとのランダム共重合体（分子量１０００〜
４０００　）ポリエーテルとを含み、該ポリエーテルが
油剤成分中に１０〜４５重、曾チ配合された油剤（特開
昭５４−１３８６９４号公報参照ン、セチルホスフェー
トカリウムを５０ＪＪｔｉｔ％を超えて含有し且つアル
キル基の平均炭素数が１４．５〜１７．５であるアルキ
ルホスフェートカリウム７０〜９５重量係と分子量５０
０〜１５００のポリエチレングリフールのシアルキレー
ト５〜３０重−ｊｋ係とよりなる油剤（％開昭５８−６
５０７０号公報参照）を提案している。

しかし、これらの提案による油剤においても、従来の油
剤に比べて紡績性は改善されているが、高温高湿条件下
におけるａ−クー捲付や紡績工程におけるスカムあるい
はその他工程トラブル等を各々にわたって完全に満足す
べき水準に減少させるまでには至っていない事が判明し
た。

〔発明の目的〕

本発明の目的とする所は、繊維の損傷やオリボマーの脱
落等による紡績スカムと粘着によるローラー捲付を減少
させ、同時に温湿度の変化による紡績性の変動、特にク
ーラー捲付や紡績スカムの増加な防止して紡績工程での
トラブルを極力低減させるポリエステル繊維用紡績油剤
を提供せんとすることにある。

〔発明の構成〕

本発明によれば直鎖あるいは分岐鎖を有するアルキル基
の平均炭素数が１８〜２０で燐酸化度が０．６〜１．０
、酸価が１０〜４０の範囲のアルキル燐酸エステルのカ
リウム塩（Ａ成分）を５５〜９０Ｉ目と、一般式（Ｉ　）　　　Ｒ，−ＣＯＯＲ２・・・・・・（
Ｉ）で示される一塩基酸エステル（Ｂ成分）を５〜３０
重ｆ％と該エステル成分を乳化するために用いられる乳
化剤（Ｃ成分）をＣ成分／Ｂ成分の重を比が１以下にな
るように配合したことを特徴とするポリエステル繊維用
紡績油剤である。

ここでアルキルホスフェートカリウム塩におけるアルキ
ル基の平均炭素数は重要であり、該平均炭素数が１８未
満の場合には油剤自体の粘着性が比較的大きく、又温湿
度変化による性状の変化も大きくなり、紡績工程におけ
るスカムやローラー捲付（％に高温高湿度下）が多（な
る。一方、該平均炭素数が２０をこえる場合には制電性
及び原綿の集束性が不足したり、油剤の溶液安定性が低
下するようになる。

又、燐酸化度については０．６未満の場合には紡績性が
全体的に悪化し、１．０を超える場合には原綿の集束性
が不足し、且つ温湿度変化による性状の変化も太き（な
って高温高湿度下でのローラー捲付が増加する。

さらに酸価も油剤の性能に大きな影響を与え、酸価が１
０未満の場合には紡績スカムや高温高湿度下でのローラ
ー捲付が増加し、４０を超えると制電性と油剤の溶液安
定性が悪化する。

このようにフルキルホスフェート塩の性質、ひいては、
それを含有する油剤の紡績性に対するアルキルホスフェ
ート塩の燐酸化度及び酸価の影響はアルキル基の炭素数
に劣らず重要であって、燐酸化度及び酸価を適正な範囲
としたアルキルホスフェート塩を使用して始めて本発明
の目的とする効果が得られる。

なお、本発明において燐酸化度とは公知の燐の定量分析
法に基づく燐−モリブデン酸比色法で得られた燐含量（
重量）から、使用したアルコール１モルに対して燐が何
モル結合しているかを算出した値を示す。また酸価は得
られたアルキルホスフェートカリウム塩１ｇ（純分）を
中和するのに要する水酸化カリウムのり数で表す。即ち
酸価０とは完全中和のものであり、酸価が高いほど未中
和物が多い事を示す。

一方、本発明の効果を発揮させるために前記のアルキル
ホスフェートカリウム塩（Ａ成分）５５〜９０ｑｂと併
用される成分として一般式（Ｉ）　　　Ｒ，−ＣＯＯＲ
，・・・・・・（Ｉ）で示される一塩基酸エステル（Ｂ
成分）を５〜３０重量係加える事が必要である。該Ｂ成
分は繊維の平滑性を高めて、紡績スカムとローラー捲付
を抑える働きをする。該Ｂ成分中のアルキル基（一般式
（Ｉ）におけるＲ＋　、Ｒｔ　）が小さい場合、平滑性
向上効果が不充分で紡績スカムとローラー捲付を充分に
低下させる事ができず、逆にアルキル基が太き過ぎる場
合には制電性が不足するので、該Ｂ成分中のアルキル基
の炭素数は８〜１８が好適である。

該アルキル基の例としてはオクチル、ラウリル、セチル
、ステアリル、オレイル等をあげる事ができるが、これ
らに限定されるものではない。また、Ｂ成分は一塩基酸
エステルであり、そのままでは水に不溶であるのでＢ成
分を水に可溶化または乳化分散させるためには乳化剤（
Ｃ成分）を配合する必要がある。

Ｃ成分については、その種類は通常公知の非イオン系界
面活性剤から選択すればよいが、その配合量はきわめて
重要で、Ｂ成分の配合効果な厳重に発揮させる為にはＢ
成分に対してＣ成分は同ｆｔ（重量）乃至は同量以ド、
即ちできるだけ少量の乳化剤を使用するのがよい。乳化
剤の１が多すぎるとＢ成分を水中に乳化するには有利で
あるが、配合油剤そのものの吸湿性や粘着力が太き（な
ってＢ成分の配合効果は発揮できず本発明の目的が達成
できない。

本発明の油剤のポリエステル繊維にたいする付着量は０
．０７〜０．３０重量係、好ましくは０．１０〜０．２
０重量係の範囲が適切である。

付着量がこれより少な（なると付着斑が生じ、紡績にお
ける静電気が発生し易くなり、一方、付着量がこの範囲
より多くなると紡績スカムやローラー捲付の傾向がやや
大きくなる。

本発明の油剤は水性エマルジョンとして紡糸および延伸
工程でトウ、カット綿に対して浸漬またはスプレ一方式
で付着させることが、できる。

また本発明の油剤は本発明の効果を失わない限り、他の
助剤として非イオン活性剤、アニオン活性剤、カチオン
活性剤あるいは両性活性剤の少量を添加してもよく、そ
の他増白剤、染料、酸化防止剤などを添加することもで
きる。

〔発明の作用・効果〕

従来、ポリエステル原綿用紡績油剤としてのアルキルホ
スフェート塩を含有する組成物に使用されるアルキルホ
スフェート塩は炭素数が１２種度の、鎖長が比較的長（
ないアルキル基を有するもので、多くはラウリルホスフ
ェートカリウムを主成分とするものである。

一般的にフルキルホスフェート塩においてはアルキル基
の炭素数が長（なる程吸湿率が低下し、性状もより両性
が強（なる方向に変化し、また温湿度変化に対する性状
変化も小さくなる。これによって紡績工程では、スカム
が減少し高温高湿下におけろローラー捲付や粘着トラブ
ルも減少するという長所がもたらされるが、同時に吸湿
率の低下、固状化による集束性やコイリングフオームの
悪化という短所を伴う。そして、比較的長鎖斡のアルキ
ルホスフェート塩、例えばステアリルホスフェートカリ
ウムは上記の欠点が大きすぎるため、これまでポリエス
テル繊維用紡績油剤の主成分としては使用されなかった
。本発明者らは長鎖アルキルホスフェート塩及びそれに
配合される他の成分について多大の種類および組合せに
わたって鋭意検討【また結果、長鎖アルキルホスフェー
ト塩が有する欠点を解消するとともに、その長所も損な
わない極めて限定された剤及び油剤組成技術の開発に至
ったわけである。

従って、本発明の紡績油剤を付与して得られたポリエス
テル繊維は紡績工程においてスカムの脱落やローラー捲
付がきわめて少なく、優れた工程通過性を示す。さらに
特筆すべきは、温湿度変化の影響を受けにくいことであ
って、高温高湿条件下でもローラー捲付を低（抑えるこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例によって説明するが、本発明は以
下の実施例によって何等制限されるものではない。なお
、評価項目と評価方法は以下の通りである。

（イ）　エマルジョン安定性・・・・・・濃度５チの水
性エマルジョンな作成し、２０℃で３日間放置後の液の状態（沈澱、浮遊物２層分離等）で判定した。

（ロ）　集束性・・・・・・油剤を付与したステーブル
ファイバーの打綿工程でのラップの電性（ｉ／、９）で判定した。

（ハ）　制電性・・・・・・カード工程において、ウェ
ブ上１０のの靜１ｔ′ｌｔ位を測定した。

に）　紡績スカム・・・・・・油剤を付与したステーブ
ルファイバー１００ゆを線条工程に＝１７− 通し、ゴムローラー、金属ローラー及びガイド類に付着したものを集めて、その重量で判定した。

（ホ）　ローラー捲付・・・・・・２０℃×６５係ＲＨ
及び３０℃×８０係ＲＨＶＣ調湿された環境で線条工程な通し、ローラーへの捲付回数を測定した。

実施例１〜３オルツクｏロフェノール溶液で測定した極限粘度が０．
６５のポリエチンンテレフタレート繊維（１，５デニー
ル）を３８ｍの長さに切断し、表−１に示す１０種の溶
液中に夫々浸漬処理し、油剤の付着量が繊維重量に対［
−て０．１５　％となるように付着させ、その後押込捲
縮、熱処理（１２０℃）を施し、３８＊１の繊維長に切
断してステーブルファイバーを作成した。

このステーブルファイバーを温度２０℃、関係湿度６５
係ＲＨの条件下に２４時間エイジングして平衡水分率に
なるようにｌ湿した後、同条件下で打綿、カード、線条
の各工程を通過させ、集束性、ａ−クー捲付、紡績スカ
ムを評価′した。

上記のカードスライバ−の一部を３０℃、８０％ＲＨの
条件下で２４時間調湿した後、同条件下で線条工程を通
し、高温湿条件での線条ローラー捲付回数を測定した。

また、２０℃、６５％ＲＨの条件下で２４時間調湿した
打綿ラップを同条件下でカードに通し、制電性を評価し
た。

これらの評価結果について、良好な性能の得られたもの
を○、以下、不良となる順に○〜へ。

△、Δ〜×、×として、表−２に定性的に示した。

本実施例及び比較例ではアルキルホスフェートカリウム
塩（Ａ成分）のアルキル基の平均炭素数、燐酸化度及び
酸価の効果について示した。

実施例４〜７表−３に示す６種の油剤を用いて実施例１〜３と同様に
して評価し、表−４に示す結果を得た。本突施例及び比
較例では一塩基酸エステル（Ｂ成分）の両アルキル基の
炭素数の効果について示した。

実施例８表−５に示す４種の油剤を用いて実施例１〜３と同様に
して評価し、表−６に示す結果を得た。本実施例及び比
較例では各成分の配合比率の効果について示した。

表−２，４及び６に示した評価結果から本発明の油剤は
評価項目のすべてにわたってバランスのとれた、良好な
紡績性を呈することがわかる。

−　Ｚ　’／　　−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）直鎖あるいは分岐鎖を有するアルキル基の平均炭
素数が１８〜２０で燐酸化度が０．６〜１．０、酸価が
１０〜４０の範囲のアルキル燐酸エステルのカリウム塩
（Ａ成分）を５５〜９０重量％と、一般式（ I ）Ｒ＿１−ＣＯＯＲ＿２・・・（ I ）〔但
し、Ｒ＿１、Ｒ＿２は炭素数８〜１８の飽和又は不飽和
のアルキル基を示す。〕で示される一塩基酸エステル（Ｂ成分）を５〜３０重量
％と該エステル成分を乳化するために用いられる乳化剤
（Ｃ成分）をＣ成分／Ｂ成分の重量比が１以下になるよ
うに配合したことを特徴とするポリエステル繊維用紡績
油剤。